[發(fā)明專利]一種降解游離棉酚產(chǎn)阮假絲酵母菌及在棉桿飼料中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410325006.6
• 申請(qǐng)日: 2014-07-09
• 公開（公告）號(hào): CN104031852A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯敏;詹發(fā)強(qiáng);崔衛(wèi)東;包慧芳;王寧;楊蓉;張慧濤;侯新強(qiáng);龍宣杞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院微生物應(yīng)用研究所
• 主分類號(hào): C12N1/16
• 分類號(hào): C12N1/16;A23K1/16;A23K1/14;C12R1/72
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及游離棉酚降解生物技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，本發(fā)明涉及一種產(chǎn)阮假絲酵母菌及其作為棉桿中游離棉酚降解菌的應(yīng)用的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

棉花是新疆的支柱性產(chǎn)業(yè)之一，新疆棉花種植面積約占全國的1/3，棉稈資源相當(dāng)豐富。但其中含有大量的游離棉酚，限制了棉桿在飼料中的廣泛應(yīng)用。含有一定量的游離棉酚(Freegossypol)，可以導(dǎo)致動(dòng)物生長受阻、生產(chǎn)力下降、貧血、呼吸困難、繁殖力下降、甚至不育，嚴(yán)重時(shí)可致死亡。因此，降低游離棉酚含量對(duì)棉桿飼料化具有重要的意義。

棉株體內(nèi)棉酚的存在形式有兩種，即結(jié)合棉酚(Bound?gossypol)和游離棉酚(Free?gossypol)，通常認(rèn)為在棉花組織中呈游離狀態(tài)存在的棉酚稱為游離棉酚，而與其他物質(zhì)(蛋白質(zhì)、氨基酸和磷脂)結(jié)合的棉酚稱為結(jié)合棉酚。一般認(rèn)為，只有游離棉酚對(duì)人畜具有毒性，因而人們也重點(diǎn)關(guān)注有毒的游離棉酚。棉桿中，含有一定量的游離棉酚(Freegossypol)，可以導(dǎo)致動(dòng)物生長受阻、生產(chǎn)力下降、貧血、呼吸困難、繁殖力下降、甚至不育，嚴(yán)重時(shí)可致死亡。

游離棉酚的去除有物理法、化學(xué)法、復(fù)合或多次溶劑浸提和微生物發(fā)酵法。最初人們發(fā)現(xiàn)牛、羊等反芻動(dòng)物對(duì)棉籽餅粕中的棉酚有較強(qiáng)的耐受能力，由于反芻動(dòng)物瘤胃中的微生物和酶的作用，棉酚被破壞并隨纖維素而水解轉(zhuǎn)入真胃中，相對(duì)解決了棉酚的毒性問題；此外人們還發(fā)現(xiàn)在霉變的棉籽餅中棉酚含量也非常低，說明其中所生長的某類霉菌對(duì)游離棉酚可能存在降解作用；蘑菇培養(yǎng)基中含有大量的棉籽殼，棉籽殼棉酚含量較高，而蘑菇卻可以在其上生長良好，推測某些真菌有可能降解了其中的棉酚，由此推斷，在體外適當(dāng)條件下，利用合適的微生物進(jìn)行棉籽粕發(fā)酵,?有可能實(shí)現(xiàn)棉籽粕中游離棉酚的降解或破壞。國內(nèi)學(xué)者在微生物發(fā)酵降解棉酚方面進(jìn)行了較多研究，而國外的相關(guān)研究則較少，這主要與國內(nèi)蛋白資源匱乏、棉粕產(chǎn)量及其在飼料中的添加用量大有關(guān)。其中，所篩選的菌種主要是以黑曲霉為主的霉菌和以熱帶假絲酵母為主的酵母菌兩類。棉稈經(jīng)生物發(fā)酵處理后可作為粗飼料，不但擴(kuò)大了飼草料的來源有效地緩解了飼草料不足的問題，還為畜牧業(yè)規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展帶來了突破性發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

目前，國內(nèi)外鮮有針對(duì)產(chǎn)阮假絲酵母?（Candida?utilis）作為棉桿中游離棉酚降解菌的研究現(xiàn)狀，本發(fā)明旨在一種產(chǎn)阮假絲酵母?（Candida?utilis）及其作為棉桿中游離棉酚降解菌的應(yīng)用，通過試驗(yàn)驗(yàn)證，采用本發(fā)明提供的產(chǎn)阮假絲酵母?（Candida?utilis）具有良好的降解棉桿中游離棉酚的技術(shù)效果。

本發(fā)明從新疆五家渠青貯飼料中取樣，進(jìn)行篩選、馴化選育，分離出一株長勢良好的微生物菌株，編號(hào)為QC-1,通過對(duì)所獲菌株進(jìn)行形態(tài)特征觀察及總DNA的提取、18S?rDNA序列測定及系統(tǒng)發(fā)育分析，初步確定了其分類地位；進(jìn)行棉酚耐受實(shí)驗(yàn)，該菌在以1000mg/mL醋酸棉酚為碳源的培養(yǎng)基中長勢良好，具有較高的耐受性；在棉桿固體發(fā)酵中，該菌QC-1對(duì)棉桿中降解游離棉酚有良好技術(shù)效果。

具體的，本發(fā)明提供的一種產(chǎn)阮假絲酵母?（Candida?utilis），命名為QC-1。該菌株已于申請(qǐng)日前保藏于布達(dá)佩斯條約微生物國際保藏單位：中國微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心(CGMCC)。地址：北京市朝陽區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)，中國科學(xué)院微生物研究所，郵編：100101。保藏日期是2014年5月14日，保藏號(hào)是CGMCC?No.9165。經(jīng)微生物學(xué)鑒定為產(chǎn)阮假絲酵母（Candida?utilis）。在YPD平板培養(yǎng)基上，30?℃，培養(yǎng)24?h，菌落乳白色，平滑，有或無光澤，邊緣整齊或菌絲狀。在顯微鏡下，細(xì)胞呈圓形、橢圓形或臘腸形，大小為（3.5-4.5）μm×（7-13）μm。在加蓋片的玉米粉瓊脂培養(yǎng)基上，形成原始假菌絲或不發(fā)達(dá)的假菌絲，或無假菌絲；能發(fā)酵葡萄糖、蔗糖、棉子糖，不發(fā)酵麥芽糖、半乳糖、乳糖和蜜二糖。不分解脂肪，能同化硝酸鹽。依照第九版《伯杰氏系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)鑒定手冊(cè)》（《Bergey,s?Manual?of?Systematic?Bacterio-logy》）和《常用細(xì)菌系統(tǒng)鑒定手冊(cè)》對(duì)QC-1菌株進(jìn)行形態(tài)學(xué)測定，生理生化檢測確定QC-1菌株為產(chǎn)阮假絲酵母（Candida?utilis）。通過BLAST同源比對(duì)，用CLUSTAL?X?進(jìn)行多序列比對(duì)，并采用?Saitou和Nei?的鄰接法（Neighbor?Joining）用MEGA?4軟件進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)化樹的構(gòu)建和同源性比較。將菌株QC-1確定為產(chǎn)阮假絲酵母（Candida?utilis）。